科学家“重置”一名超级百岁老人端粒 将细胞生物钟从114岁调回到0岁

Emma Chou

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科学家们首次对一名114岁的妇女的干细胞进行了重新编程,她是迄今为止年龄最大的捐献者。

研究人员首先将她血液样本中的细胞转化成诱导多能干细胞(iPSCs),然后产生间充质干细胞,帮助维持和修复骨、软骨和脂肪等组织。

加州桑福德伯纳姆普雷比医学发现研究所的干细胞生物学家埃文·斯奈德说:“我们着手回答一个大问题:你能对这么老的细胞进行重新编程吗?”

“现在我们已经证明这是可以做到的,而且我们有了一个有价值的工具,可以找到延缓衰老过程的基因和其他因素。”

干细胞有时被称为“细胞罗塞达石”,因为它们使我们能够以前所未有的方式研究疾病、癌症、衰老和再生。(罗塞达石指解释古埃及象形文字的可靠线索)

最有价值的类型是胚胎干细胞(ESCs),但它们的获得与一些伦理问题有关,而这些细胞很难获得。幸运的是,体细胞,或成体干细胞,可以在任何人身上找到;我们拥有将这些单位基因重组成诱导性多能干细胞的技术,这种干细胞的效力几乎与胚胎干细胞一样强。

然而,直到现在,我们还不确定成年人的细胞能以这种方式保持多久。虽然之前的一些研究表明,较老的干细胞不能被重新编程,但近年来,科学家已经能够从百岁老人或活到100岁以上的人体内生成诱导多能干细胞。

那么,那些中了基因“彩票”的人呢?超级人瑞呢?

在全世界范围内,目前据我们所知,只有28人被证实年龄超过110岁。这一独特的群体很难研究,不仅因为它的样本量有限,还因为我们的记录有时相当粗糙。

尽管如此,迄今为止的研究发现,超级百岁老人不仅衰老速度较慢,而且对阿尔茨海默病和帕金森氏症等与年龄有关的慢性疾病也表现出一种奇怪的免疫力,这似乎与他们的生活方式没有太大关系。

“为什么超级百岁老人老得这么慢?”斯奈德说。“我们现在将以一种前所未有的方式来回答这个问题。”

为了做到这一点,研究小组对三个捐赠者的淋巴母细胞进行了重新编程:一个是超级百岁老妇人,一个是健康的43岁个体,还有一个是8岁的孩子,这个孩子的身体状况会导致快速衰老。

这个超级百岁老人的细胞不仅像其他细胞一样容易转化成iPSCs,而且端粒——位于染色体末端、随着年龄增长而收缩的“保护性”DNA序列——也被重置为更“年轻的水平”。

当然,这种端粒的重置在较老的细胞中并不经常发生,只有三分之一的时间。尽管如此,研究人员表示,他们在这些情况下所取得的成果,相当于将细胞的生物钟从114岁调回到0岁。

作者写道:“这些数据表明,极端年龄并不是端粒长度恢复过程中重新编程的绝对障碍。”

更重要的是,他们的技术仅需要四个重新编程的因素-一个易于控制的数字,这将使科学家们相对容易地观察这些超级百岁老人干细胞的长期比较。

他们声称,通过对极度或过早老化的供体细胞进行重新编程是可行的,通过对回顾性样本进行重新编程,我们或许能够扩大这一小群超级百岁老人供体的规模。

这项研究的作者希望他们的研究能让我们更好地研究超级百岁老人是如何以及为什么能活这么长时间,并且对退化性疾病有如此强的抵抗力。我们可以从这些非凡的人身上学到很多东西。

这项研究发表在《生化与生物物理研究通讯》上。

论文原文:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X20303661?via%3Dihub

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